基于电力一次设备的在线监测与状态检修技术分析

发表时间:2021/4/12   来源:《当代电力文化》2020年28期   作者:吴道云
[导读] 近年来,我国对电能的需求不断增加,电力行业有了很大进展。

        吴道云
        安顺电力设计研究院 贵州省安顺市西秀区 561000
        摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电力行业有了很大进展。目前,在电力系统中涉及到的相关的设备越来越多,这些设备的正常运行直接影响整个系统的可靠性运行。对于新时代的电力系统而言,为了提升电力设备的运行安全性,应该引进各种先进的技术,对整个电力设备进行在线监测和状态检修,从而提升电力设备的检修效率,为电力系统的正常安全运行奠定基础。因此,本文根据电力一次设备在线监测的内涵,分析了电力一次设备在线监测现状,并提出了电力一次设备状态检修技术要点和有效改进策略。
        关键词:电力一次设备;在线监测;检测管理
        引言
        电气一次设备属于变电站的重要组成,对变电站工作效率及运行效益的影响较大,所以必须确保变电站一次设备运行的安全性与稳定性,这样才可以确保整个电力系统的运行效果。注重变电站一次设备的在线监测,做好检修维护处理,不仅可以消除设备运行的安全隐患,还可以维护设备的正常化,有效延长设备使用年限,有助于推动智能电网建设与发展。
        1变电站一次设备在线监测类别
        1.1油色谱在线监测
        变压器属于油浸设备,因此可以采用油色谱在线监测方法,通过色谱分析法,对油液中的溶解气体组分与水含量进行实时检测。溶解气体主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。同时可以扩展监测二氧化碳。按照监测气体色谱分析结果,采用大卫三角法对变压器运行状态进行判断。油浸设备应当满足色谱法取样要求,且油路管路的密封性良好。在线监测产品通过差压泵吸方式获取油样品,同时在不停电条件下更新载气,不会影响设备密封性能。
        1.2变压器运行监测内容
        作为变电站核心设备,变压器构造相对复杂,其运行监测的项目有:温度(油温、绕组温度、铁芯温度等)、电压、电流、油位、气体监测等,若发现变压器异常数据,应当及时采取应对措施,并排查变压器潜在故障,以免造成主变的跳闸甚至烧毁。变压器的监测主要有三种方法:一是频率分析法,用于监测变压器内部绕组的状态;二是局部放电检测法,可用于诊断变压器内部绝缘的状况;三是气体分析法,由于多数高压变压器属于油冷却,通过分析气体成分,特别是瓦斯的含量,有助于了解变压器运行状态;四是湿度检测法,对于变压器设备来说绝缘安全性尤为重要,通过湿度检测,能够避免变压器因内部水分含量超标而产生放电。
        1.3一次设备断路器的电动操作升级改造应用
        一次开关柜内部元器件断路器手车增加电动摇入摇出操作功能,是设备实现智能化五遥的过程中不可或缺的一部分。当马达停转或失效时,该设备中的离合机构自动分离,芯轴的运动脱离蜗轮蜗杆传动,即采用手动摇进/摇出手车。电机驱动手车控制单元为保护断路器手车电动底盘车开发的多功能控制器,在驱动电机运转受阻(如安装不到位或机构因其他原因导致不畅)达到保护条件时,立即对电机进行制动,并逆向驱动电机解除闷车卡死状态,让电动转手动成为可能。它还能独立完成电机驱动与各种运行状态间的切换工作,可替代原控制方式中的多个自保持继电器与中间继电器,减少电气节点,增加系统的可靠性,并且便于维护。
        2电力一次设备状态检修要点
        2.1一次设备断路器的电动操作升级改造应用
        一次开关柜内部元器件断路器手车增加电动摇入摇出操作功能,是设备实现智能化五遥的过程中不可或缺的一部分。当马达停转或失效时,该设备中的离合机构自动分离,芯轴的运动脱离蜗轮蜗杆传动,即采用手动摇进/摇出手车。

电机驱动手车控制单元为保护断路器手车电动底盘车开发的多功能控制器,在驱动电机运转受阻(如安装不到位或机构因其他原因导致不畅)达到保护条件时,立即对电机进行制动,并逆向驱动电机解除闷车卡死状态,让电动转手动成为可能。它还能独立完成电机驱动与各种运行状态间的切换工作,可替代原控制方式中的多个自保持继电器与中间继电器,减少电气节点,增加系统的可靠性,并且便于维护。
        2.2变压器状态方面的检修
        其一,对变压器运行时声音的检修,变压器正常运行时,声音节奏清晰,而发生故障时,声音混乱无节奏,对于有专业经验的电工能够第一时间辨别处理。通常情况下,如果设备运转超负荷,或是设备本身产生故障问题,就会发生短路现象,发出异样的声音,可以判断变压器出现故障问题。其二是对变压器绝缘状态的检修,变压器在使用年限过久或者发生潮湿时,可以进行绝缘监测。最后是对线路故障的检修,当线路发生接触不良或者烧断的情况,如果电工没有及时发现和处理问题,就会导致整个电力系统产生运行故障,发生断电现象,甚至还会对技术人员的安全带来一定程度的威胁。为了充分提高供电的可靠性,做好日常在线监测工作,加强日常供电设备的监督和管理,定期检查运行中的设备,特别是对其中的一些比较老旧的设备,一定要加强监督和维护,一旦发现其存在安全隐患,需要及时更新和维修。确保每一个设备的运行安全,提高供电的可靠性。
        2.3红外线温度传感技术在一次设备中的应用分析
        开关柜内导电连接点是最薄弱的环节之一,很多因素的存在都会导致接触条件恶化,接触电阻增加。直接导致接触点的温度升高,加剧接触表面的氧化,使局部熔焊或接触松动处产生火花,甚至电弧放电。因此高压电器在负载电流过大时,会因温升过高导致电力设备损坏,影响整个电力系统的正常工作,甚至造成巨大的经济损失。通过红外线温度传感器对开关设备内的关键导电体进行无接触式、快速、可靠的温度检测(最多可同时检测12个设备点)。对于及时、准确地测出电力设备关键点的温度、对于发现并排除故障具有重大意义。红外温度监控方案可实现的功能及特点有4个。1)温度监测过程,是完全非接触式的,不影响开关柜工作运行。2)能够最早发现过热设备点,提高设备安全性。3)设定高温控制值后,超过该温度的报警信息能够送至远程控制中心。4)直接对现有的中压开关柜进行改造安装,不需要检查其他接触点,降低维护费用。
        3电力设备状态检修技术有效改进措施
        作为设备检修人员,应该不断提升自身的检修水平,结合设备的实际情况,对设备进行全面的管理和维护。首先,应该建立总体的检修方案,设备检修中最重要的是对设备数据进行整理和分析,对数据进行动态和静态的管理,无论是设备运行还是维修过程中的数据,都应该重视数据的挖掘,通过数据的分析判断设备的故障,并且采取有效的检修措施,避免电力设备下一次出现同样的问题。其次,在电力设备设计时,除了考虑电力设备的使用性能外,还需要考虑设备的使用寿命。在实际设计时,还需要考虑对设备进行监测和检修时会不会产生太多的成本费用。如果没有考虑以上问题,在实际应用时,不仅无法改变其功能,还会增加维修成本。
        结语
        综上所述,为确保变电站设备安全高效运行,设备监测及维护工作是不可或缺的,应当掌握电容型设备、变压器、断路器等站内设备的运行监测要求,运维人员还要掌握变电站设备缺陷分类及维护要求,严格依规开展设备维护,强化运维管理责任意识,有效预防设备故障的发生。
        参考文献
        [1]倪淮波.浅析变电站电力设备运行检测与维护[J].通讯世界,2017(23):210-211.
        [2]黄敬侠.关于变电站设备检修技术的分析[J].低碳世界,2017(25):50-51.
        [3]何晶金.智能化变电站运维检修管理模式的研究[D].北京:华北电力大学,2017.
        [4]邓雷.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].自动化应用,2018(2):104-105.
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